沪科版九年级物理全册教案：能源的开发和利用

沪科版九年级物理全册教案：能源的开发和利用
一、课标要求
知识与技艺：
1.了解什么是动力。

知道哪些属于可再生动力，哪些属于不可再生动力。

2.知道太阳能和核能是两种新动力。

进程与方法：
2.知道动力与人类生活和社会开展亲密相关，知道人类发现、开发、应用动力的历史，就是其看法自然、了解自然的历史，并能经过。

详细的事例停止说明。

情感态度与价值观：
3.了解动力的应用和开发在推进社会提高的同时，带来了动力危机，也形成了对环境的污染和生态的破坏，学会辨证的思索效果、学会关注自然、关注社会。

二、教材剖析
本节内容讨论了动力的开发与应用对人类社会的生活和开展的正反两个方面的影响，以及引见了太阳能、核能等新动力。

重点引见了可再生动力与不可再生动力，引见了动力的消耗所发生的一些环境、生态效果，目的是引导先生关注社会，关注人类；〝动力与社会〞的教学突出了动力与人类生活和社会开展亲密相关，知道人类发现、开发、应用动力的历史，就是其看法自然、了解自然的历史；〝动力和环境〞这局部外容是让先生知道动力的应用和开发在推进社会提高的同时，带来了动力危机，也形成了对环境的污染和生态的破坏，学会辨证的思索效果、学会关注自然、关注社会；〝开发新动力〞这局部外容向先生引见了太阳能与核能等新动力的应用状况，让先生知道直接应用太阳能的两种途径以及核反响的方式，核反响堆的作用，以及核电站的原理和特点。

本节内容可与政治、天文、历史等人文学科停止很好的融合，也可以与生物化学学科联络，有丰厚教学素材。

教学方法力图灵敏生动。

比如可以用〝煤的应用招致第一次工业革命和电的发明招致第二次工业革命〞说明动力的应用和开发起对人类社会的提高和开展起到了积极的推进作用，也可以采用举行小型报告会的方式让先生讨论〝动力的应用与环境维护〞等效果。

重点：
1、知道可再生动力和不可再生动力的区别
2、了解动力与环境的关系，增强环境维护的看法
3、太阳能与核能的应用状况
难点：
了解可再生动力和不可再生动力的分类及动力与环境之间的关系
三、课时布置：一课时
四、教学预备：动力、动力与环境的有关录像带等
五、教学设计：
引言：动力与我们的生活亲密相关,动力直接影响到我们的生活质量。

〝节能〞、〝缺电〞、〝新动力〞、〝动力与环境〞成为一个又一个抢手话题，明天我们来研讨动力与社会
五、板书设计：
第二节动力的开发与应用〔一〕动力与社会：
1.可以临时提供或可以再生的动力属于可再生动力。

太阳能、风能、水能以及动植物等；曾经消耗就很难再生的动力就是不可再生动力。

如：煤、石油、自然气和铀矿等。

2.动力应用的提高招致了人类文明的跃进。

煤的应用招致第一次工业革命；
电的发明招致第二次工业革命。

20世纪40年代，核能为代表的又一次动力革命。

〔二〕动力与环境：动力的少量开发和应用既促进了社会消费力的开展和提高，同时不可防止的形成了环境污染。

这给人类提出了一个新的课题。

〔三〕开发新动力
1.太阳能：
(1)应用方式：转变为电和转变为热
(2)特点：
1〕能量庞大
2〕清洁
3〕分散
(3)影响太阳能散布的要素：
l〕纬度要素
2〕地形要素
2.核能：
(1)取得核能的两种方法：原子核裂变(链式发应)、原子核聚变
(2)特点：
1〕能量密集，运输量小
2〕地域顺应性强
3〕清洁、平安
4〕铀矿在地壳中储量丰厚
3.核能应用状况：
〔1〕世界：核发电量最多的国度：美国
核电比重最大的国度：法国
〔2〕我国：浙江秦山核电站
广东大亚湾核电站
〔三〕其它新动力：地热能、潮汐能、风能等
六、教学反思
教员课后完成
七、教学参考
开发应用新动力
随着经济的不时开展，动力的消耗量迅速增长，使动力效果越来越成为经济开展中的突出效果。

因此，人们正在积极寻觅各种方法和措施，鼎力探求和开发各种新动力。

一、太阳能
热是能的一种方式，太阳光能使照射的物体发热，证明它具有能量。

这种能量来自太阳辐射，故称为〝太阳辐射能〞，它是地球的总动力，也是独一极庞大的，既无污染又可再生的自然动力。

〔1〕太阳能的热应用太阳能的热应用是经过反射、吸收或其它方式搜集太阳辐射能，使之转化为热能并加以应用。

我国推行运用的太阳能热应用项目主要有太阳能灶、太阳能热水器、太阳能温室、太阳无能燥、太阳能采暖等。

〔2〕太阳能的光电应用太阳能转换为电能的方法很多，其中运用较普遍的就是太阳能电池，它是应用光电效应将太阳能直接转换成电能的装置。

太阳能电池有多种，主要有硅电池、硫镉电池、碲化镓电池和砷化镓-砷化铅电池等。

我国成功地初次将光电池运用于我国卫星工程上，经过卫星空间多年运转的考验，这一太阳能电池电源系统功用良好，保证了卫星的牢靠任务。

〔3〕太阳能直接转换成化学能植物的光协作用就是把太阳能直接转换成化学能的进程。

自然界中植物借光协作用将太阳能转换本钱身的化学能的效率很低，约为千分之几。

为了提高太阳能的应用率，曾经推出了一种运用人工〝能量栽培场〞的方法，即应用某些藻类催其生长，而将太阳能转换成藻类的贮存热能用作燃料〔经过处置可制成木炭、煤气、焦油、甲烷等〕。

二、核能
原子核反响释放出来的能量，称为核能。

它是本世纪五十年代末尾应用，藏量丰厚的动力。

核能是依托核燃料在反响堆中〝熄灭〞而发生的能量，它的能量庞大。

核电站最常用的核燃料是235U。

一克235U释放的能量相当于2.5吨规范煤熄灭释放的热量。

核能具有以下特点：
1.核能有庞大的能量，而核燃料能量密集，用它发电，燃料的运输量小。

2.核电站的树立，地域顺应性强。

在煤、石油、自然气等燃料缺少和水动力资源缺乏而又需求少量动力的地域很适宜建核电站。

3.树立核电站投资大，树立的周期长，需求较高的技术和设备。

特别需求防止放射性物质外逸的密封设备，又需求处置好核废料，以确保平安。

4.核电站建成投产后，运转费用低，经济效益大。

5.核能是一种清洁的动力。

核电站正常运转时对环境的影响远比燃煤电站为好，核电站左近居民所受的辐射剂量，通常低于大气中的自然含量。

核能的应用前景在国际上核能已取得了普遍的应用和开展，并将成为世界未来动力的支柱之一。

目前，世界上已有26个国度建有核电站。

到1985年止，全世界已建成并投入运转的核电站达371座，发电才干2亿多千瓦。

鼎力开展核电站，是许多国度在片面研讨动力现状和前景后所采取的一项基本政策。

不只工业兴旺国度是这样，而且一些开展中国度和地域，如印度、韩国、罗马尼亚等也在开展核电站。

据1977年世界动力会议对世界经济和动力开展的预测，到本世纪末，世界上将有49个国度拥有核电近9亿千瓦。

核能将成为世界动力供应的一大支柱。

我国有丰厚的铀矿资源，运用核燃料发电，是开发新动力的途径之一。

例如，我国正在浙江省海盐县兴修自行设计的秦山核电站，装机容量为60万千瓦；在广东深圳东面的大亚湾畔兴修广东核电站，装机容量为180万千瓦。

三、沼气
沼气是由生物动力转换得来。

沼气的能量系来自太阳的光和热，是生物质经厌氧微生物发酵而发生的一种混合气体，其组成主要是甲烷、CO2、N2等，详见表5-3所示。

沼气组成成分表5-3
用生物质能消费沼气，既可提高热能应用率，又充沛应用了不能直接用于熄灭的无机物〔如人畜粪便〕中所含的能量，因此，开展沼气是处置乡村动力效果的有效途径。

在城市也
可应用无机废物、生活污水消费沼气。

许多国度很早就应用城市污水处置厂制取沼气，并作为动力动力运用。

同时，开展沼气有利于环境维护；其一，沼气是比拟洁净的再生资源，熄灭后的产物是CO2和水，不污染空气；其二，渣滓、粪便等无机废物及作物秸杆是发生沼气的原料，投入沼气池后，既改善了环境卫生，又使蚊蝇失掉了孳生的条件，病菌、虫卵经沼气发酵后即被杀死，增加疾病的传达；其三，消费沼气后的废液是很好的肥料，既有较高的肥力，又不危害农作物和人体安康，还增加化肥和农药施用量，降低土壤污染，起直接维护环境的作用。

四、风能
风能应用就是把自然界风的能量经过一定的转换器，转换成有用的能量，这种转换器即风力机，它以风作动力，将风力转换为机械能、电能、热能等。

我国的风能应用主要有风力发电、风力提水和风帆助航等几种方式。

五、潮汐能
海潮汐是一种自然现象，是在月球和太阳引潮力作用下发作的海水周期性的涨落运动。

普通状况下，每昼夜有两次涨落，一次在白昼，称潮，一次在早晨，称汐，合起来即称潮汐。

〔1〕潮汐磨在港、湾筑坝，应用潮汐涨落水位差作原动力，推进水轮机旋转，带动石磨停止粮食和其它农副产品的加工。

〔2〕潮汐水轮泵在潮流界以上的潮区界河段，有潮水顶托的江河海水，江湖潮差可达2～3m，江边还有一定容量的河网港浦作海水蓄能水库，因此可应用这些条件建泵站，来处置灌溉效果。

〔3〕潮汐发电在海湾或潮汐河口修建闸坝，构成水库，并在其旁侧装置水电机组。

退潮时海水由陆地流入水库，涨潮时，水库水位比陆地水位高，从而构成库内潮位差。

应用潮汐涨涨潮差的能量，推进水轮发电机组发电。

潮汐能是一种清洁，不污染、不影响生态平衡的可再生动力。

完全可开展成为沿海地域消费、生活等需求的重要补充动力，潮汐电站不需求淹没少量农田构成水库，也不需求筑高水坝，所以没有修建水库带来的生态环境等效果。

但潮汐电站建在港湾海口，通常水坝长，施工、地基处置及防淤等较困难。

故土建和机电投资大，造价较高。

六、地热能
地热能是来自地下的热能。

地球外部的热量主要是由于放射性分解以及地球外部物质分异时发生的能。

在地壳中，温度随着深度添加而平衡地增长，在100km深处约为1000～1500℃。

作为热源的岩浆，浸上天壳某处并加热不透水的结晶岩浆，使其下面的地下水升温到500℃左右。

但由于顶岩封盖压力很高，所以水蒸气仍处于液体形状，需求打井才干喷出空中。

通常，把地热资源以其在地下热储中存在的不同方式分为蒸汽型、地压型、干热岩型、热水型和岩浆型等五类、目前能为人类开发应用的主要是地热蒸汽和地热水两大类。

其中干蒸汽应用最好，地热能应用可分为直接应用和地热发电两方面。

如温度超越150℃以上的干蒸汽，属于高温地热田，可直接用于发电，但其数量也最少；湿蒸汽田的储量大约是干蒸汽田的20倍，温度在90～150℃之间，属中温地热田。

湿蒸汽运用前必需预先除去其中的热水，在发电技术上较困难；热水储量最大，温度普通在90’’C以下，属高温地热田，可直接用于取暖或洪热。

地热能的直接应用技术要求低，所需设备也较复杂，因此已普遍用于工业加工、洗濯、医疗等各方面；地热发电和火力发电原理一样，都是应用热能转变为机械能。

七、氢能
氢能又叫氢燃料，是一种清洁动力，氢熄灭后的生成物是水，水又可分解发生H2和O2，循环往复，对环境无污染，便于运输和贮藏。

但制取氢的方法目前主要是电解水法，效率低
且投资和运转费用高，氢又是一种易爆物质，且无臭无味，熄灭时简直不见火苗，这些不平安特性使氢的运用遭到限制。